(57)【要約】【課題】スクリーン印刷用の版に使用した場合にインクの抜けの良いメッシュシートを提供する。強度や剛性の確保に必要な厚さを容易に得られるメッシュシートの製造方法を提供する。【解決手段】メッシュシート１の桟状部材３の横断面は略楕円形をなし、略半楕円形の第１の金属層６と、同じく略半楕円形の第２の金属層７を有する。メッシュシート１の製造方法は、ベース材４にフォトレジスト膜５を着膜する着膜工程と、フォトレジスト膜５にメッシュパターンを焼き付けるメッシュパターン形成工程と、ベース材４のフォトレジスト膜５を着膜した面にメッキを施して、第１の金属層６を形成する第１のメッキ工程と、ベース材４を除去するベース材除去工程と、フォトレジスト膜５を除去するフォトレジスト膜除去工程を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の金属板に多数の透穴を設けてなるメッシュシートにおいて、
略楕円形の横断面を有して、前記透穴の周囲を取り囲んで前記透穴の外縁を形成する桟状部材を備え、
前記桟状部材の横断面は、略半楕円形の第１の金属層と、同じく略半楕円形の第２の金属層を有する
ことを特徴とするメッシュシート。
【請求項２】
前記桟状部材の横断面は、前記第１の及び第２の金属層の外周に積層された第３の金属層を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のメッシュシート。
【請求項３】
前記桟状部材の横断面は、前記第３の金属層の外周に形成された撥水被膜層を有する
ことを特徴とする請求項２に記載のメッシュシート。
【請求項４】
ベース材にフォトレジスト膜を着膜する着膜工程と、
前記フォトレジスト膜にメッシュパターンを焼き付けるメッシュパターン形成工程と、
前記ベース材の前記フォトレジスト膜を着膜した面にメッキを施して、第１の金属層を形成する第１のメッキ工程と、
前記ベース材を除去するベース材除去工程と、
前記フォトレジスト膜を除去するフォトレジスト膜除去工程を有する
ことを特徴とするメッシュシートの製造方法。
【請求項５】
前記ベース材除去工程の後に、前記第１の金属層の前記ベース材に接していた面にメッキを施して、第２の金属層を形成する第２のメッキ工程を有する
ことを特徴とする請求項４に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項６】
前記フォトレジスト膜除去工程の後に、前記第１の及び第２の金属層の外周にメッキを施して第３の金属層を形成する第３のメッキ工程を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項７】
前記第３のメッキ工程の後に、前記第３の金属層の表面に撥水皮膜を着膜する撥水処理工程を有する
ことを特徴とする請求項６に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項８】
前記ベース材は銅板であって、
ベース材除去工程は、前記ベース材をエッチング液で溶解するエッチング工程である
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項９】
前記ベース材は鏡面研磨された銅板である
ことを特徴とする請求項８に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１０】
前記ベース材はステンレス鋼板であって、
前記ベース材除去工程は前記ベース材を前記メッキ金属から引きはがす引きはがし工程である
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１１】
前記第１のメッキ工程の後に、前記第１の金属層の表面に補強シートを貼付する補強シート貼付工程を有するとともに、
前記第２のメッキ工程の後で、前記第１の金属層から、前記補強シートを引きはがす補強シート除去工程を有する
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１２】
前記補強シートはフォトレジストフィルムである
ことを特徴とする請求項１１に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１３】
前記第１ないし第３のメッキ工程でメッキされる金属は、ニッケルである
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１４】
前記第１ないし第３のメッキ工程でメッキされる金属は、ニッケル合金である
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１５】
前記メッシュパターンは、格子状のパターンである
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１６】
前記メッシュパターンは、ハニカム状のパターンである
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【請求項１７】
前記メッシュパターンは、多数の小円穴を配列したパターンである
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のメッシュシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の金属板に多数の透穴を設けてなるメッシュシート及びメッシュシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス線を編んだステンレスメッシュの表面にフォトレジストを塗布して、レジスト面を形成し、その上に印刷パターンを焼き付けたステンレスメッシュ版と呼ばれるスクリーン印刷版が知られている（特許文献１  図７（ａ））。ステンレスメッシュ版は、従来から広く使用されているが、ステンレス線を交叉させているので、断面形状が複雑になり、インクを通過させるための抵抗が大きく、インクの抜けが悪いという問題があった。また、ステンレス線の小径化には限界があるので、メッシュの微細化が難しかった。また、メッシュを薄くすることも困難だった。
【０００３】
そこで、ステンレスメッシュに代えて、シート状の金属板に多数の透穴を設けたメッシュシートを使ったスクリーンプレート版が開発された（特許文献１  図７（ｂ））。スクリーンプレート版は、ステンレスメッシュ版に比べて、断面形状が単純なので、インクの抜けが良いという利点がある。
【０００４】
このスクリーンプレート版用のメッシュシートは、概略、次のような工程で製造される（特許文献１  図３、特許文献２  図１）。まず、金属膜上にフォトレジストを塗布してレジスト膜を形成する。次に、このレジスト膜上に、メッシュの透穴に相当する位置だけにフォトレジストが残るようにマスクを被せて、露光し、現像する。残ったレジスト膜の上から前記金属膜に対して、メッシュ生成用の金属（例えばニッケル）を、エレクトロフォーミングによって積層する。最後に溶剤を使って、メッシュの透穴に残ったフォトレジストを除去する。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２１６４７５号公報
【特許文献２】特開２００５−３７８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この方法で製造したメッシュシートの厚さは、レジスト膜の厚さに依存するので、必要な厚さを得ることが難しく、強度や剛性を確保しにくいという問題があった。また、レジスト膜を厚くして、メッシュシートの厚さを確保しようとすれば、微細な透穴を形成することが難しくなり、透穴の径も大きくばらつくと言う問題もあった。また、透穴の断面形状が矩形に限られるので、ステンレスメッシュに比べれば良いものの、インクの抜けは十分良いとはいえなかった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、スクリーン印刷版に使用した場合にインクの抜けの良いメッシュシートを提供するものである。また、強度や剛性の確保に必要な厚さを容易に得られるメッシュシートの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のメッシュシートは、シート状の金属板に多数の透穴を設けてなるメッシュシートにおいて、略楕円形の横断面を有して、前記透穴の周囲を取り囲んで前記透穴の外縁を形成する桟状部材を備え、前記桟状部材の横断面は、略半楕円形の第１の金属層と、同じく略半楕円形の第２の金属層を有するものである。
【０００９】
前記桟状部材の横断面は、前記第１の及び第２の金属層の外周に積層された第３の金属層を有してもよい。
【００１０】
前記桟状部材の横断面は、前記第３の金属層の外周に形成された撥水被膜層を有してもよい。
【００１１】
本発明のメッシュシートの製造方法は、ベース材にフォトレジスト膜を着膜する着膜工程と、前記フォトレジスト膜にメッシュパターンを焼き付けるメッシュパターン形成工程と、前記ベース材の前記フォトレジスト膜を着膜した面にメッキを施して、第１の金属層を形成する第１のメッキ工程と、前記ベース材を除去するベース材除去工程と、前記フォトレジスト膜を除去するフォトレジスト膜除去工程を有するものである。
【００１２】
前記ベース材除去工程の後に、前記第１の金属層の前記ベース材に接していた面にメッキを施して、第２の金属層を形成するようにしてもよい。
【００１３】
前記フォトレジスト膜除去工程の後に、前記第１の及び第２の金属層の外周にメッキを施して第３の金属層を形成する第３のメッキ工程を有するようにしてもよい。
【００１４】
前記第３のメッキ工程の後に、前記第３の金属層の表面に撥水皮膜を着膜する撥水処理工程を有するようにしてもよい。
【００１５】
前記ベース材は銅板であって、ベース材除去工程は、前記ベース材をエッチング液で溶解するエッチング工程であるようにしてもよい。
【００１６】
前記ベース材は鏡面研磨された銅板であれば、さらによい。
【００１７】
前記ベース材はステンレス鋼板であって、前記ベース材除去工程は前記ベース材を前記メッキ金属から引きはがす引きはがし工程であるようにしてもよい。
【００１８】
前記第１のメッキ工程の後に、前記第１の金属層の表面に補強シートを貼付する補強シート貼付工程を有するとともに、前記第２のメッキ工程の後で、前記第１の金属層から、前記補強シートを引きはがす補強シート除去工程を有するようにしてもよい。
【００１９】
前記補強シートはフォトレジストフィルムであれば、さらによい。
【００２０】
前記第１ないし第３のメッキ工程でメッキされる金属は、ニッケルであってもよい。  
【００２１】
前記第１ないし第３のメッキ工程でメッキされる金属は、ニッケル合金であってもよい。
【００２２】
前記メッシュパターンは、格子状のパターンであってもよい。
【００２３】
前記メッシュパターンは、ハニカム状のパターンであってもよい。
【００２４】
前記メッシュパターンは、多数の小円穴を配列したパターンであってもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のメッシュシートは、桟状部材の横断面が略楕円形をなすので、スクリーン印刷版に使用した場合のインクの切れが良く、印刷品質が向上する。また、本発明のメッシュシートの製造方法は、金属層をメッキによって積層するので、メッシュシートの厚さを大きくして、強度や剛性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。  
【００２７】
図１は、本発明に係るメッシュシート１の平面形状を示す図である。既に述べたように、メッシュシート１は多数の透穴２を設けたシート状の金属板である。メッシュシート１の平面形状には、正方形の透穴２をマトリクス状に配列した格子パターン（図１（ａ））、六角形の透穴２を密に配列したハニカムパターン（図１（ｂ））、円形の透穴２を配列した丸穴パターン（図１（ｃ））など、透穴２の形状・寸法及び配列によって各種のパターンがある。本明細書では、このようなメッシュシート１の平面形状をメッシュパターンと呼ぶことにする。また、透穴２の周囲を取り巻く部分を桟状部材３と呼ぶことにする。
【００２８】
図１（ａ）に示した格子パターンを備えるメッシュシート１を、Ｘ−Ｘ’線で切断した断面図を図２に示す。図２から明らかなように、メッシュシート１の桟状部材３の断面は円ないし楕円をなしている。同様に、ハニカムパターン（図１（ｂ））あるいは丸穴パターン（図１（ｃ））の場合も、桟状部材３の断面は円ないし楕円をなしている。このように、桟状部材３の断面が円ないし楕円をなしているので、透穴２の断面形は上面（入り口）の幅が広く、中間部の幅が狭く、下面（出口）で再び幅が広くなっている。このため、従来のような矩形断面の透穴２を備えたメッシュシートに比べて、本発明に係るメッシュシート１は、インクの切れがよいことが発明者等によって、確認されている。
【００２９】
次に、図３を参照しながら、メッシュシート１の製造方法を説明する。まず、ベース材４を用意する（図３（ａ））。ベース材４の表面は、電解研磨によって滑らか（表面粗さ０．２μｍ以下）にすると良い結果が得られる。本実施形態では、板厚０．０５ｍｍから０．５ｍｍの銅板をベース材４に使用している。なお、電解研磨に代えて、化学研磨あるいは機械研磨によって、ベース材４の表面を鏡面仕上げしてもよい。
【００３０】
そして、このベース材４にフォトレジスト（感光性樹脂、例えば、東京応化工業（株）のＰＭＥＲ）を薄く（１〜２μｍ）塗布してレジスト膜を形成する。フォトレジスト膜が形成されたら、所望のメッシュパターンを描いたマスクをその上に被せて、露光及び現像処理を行うと、露光した部分（マスクされなかった部分）のレジスト膜が除去されて、ベース材の素材が露出し、その他の部分にはレジスト膜５が残る（図３（ｂ））。本実施形態では、メッシュパターンの幅（レジスト膜５を除去した部分の幅）を５μｍにしている。
【００３１】
次に、レジスト膜５の上から、ベース材４に対して、ニッケル・リン（Ｎｉ−Ｐ）合金をメッキする。いうまでもなく、レジスト膜５はメッキされないから、ニッケル・リン合金はフォトレジストが除去された部分にだけ付着して、１次メッキ層６を形成する（図３（ｃ））。また、この１次メッキ層６はベース材４の表面から均等な速度で成長するから、１次メッキ層６の断面形は図３（ｃ）に示すような半楕円形になる。本実施形態では、１次メッキ層６の幅が１５μｍ、高さが５μｍになるまで成長させた。
【００３２】
なお、１次メッキ層６には、電解メッキによって、ニッケル・リン合金をメッキしたが、１次メッキ層６を形成する金属は、ニッケル・リン合金には限られない。他のニッケル合金（例えば、ニッケル・マンガン合金）であっても、純ニッケルであっても良い。
【００３３】
次に、選択的エッチングを行って、ベース材４を除去する（図３（ｄ））。なお、銅を選択的にエッチングする液としては、塩素イオンとアンモニウムイオンと銅イオンとを含む、アルカリエッチング液が知られている。
【００３４】
次に、レジスト膜５の下面から、１次メッキ層６に対して、ニッケル・リン合金をメッキして、２次メッキ層７を形成する（図３（ｅ））。なお、図３（ｅ）から明らかなように、２次メッキ層７の断面形状は１次メッキ層６と対称をなし、１次メッキ層６と２次メッキ層７を合わせると、楕円形の断面が形成される。本実施形態では、前記楕円の幅（長径）が１５μｍ、高さ（短径）が１２μｍになるようにしている。
【００３５】
なお、２次メッキ層７は１次メッキ層６と同じメッキ液と条件を使用して、電解メッキを行った。また、２次メッキ層７を形成する金属は、ニッケル・リン合金には限られない。他のニッケル合金（例えば、ニッケル・マンガン合金）であっても、純ニッケルであっても良い。
【００３６】
次に、溶剤を使って、レジスト膜５を除去する（図３（ｆ））。本実施形態では、液温４０℃の５％の水酸化カリウム水溶液に１０分間浸漬してレジスト膜５を除去した。
【００３７】
次に、１次メッキ層６と２次メッキ層７の活性化処理を行って、最後に、１次メッキ層６と２次メッキ層７の外周にニッケル・リン合金をメッキして３次メッキ層８を形成する（図３（ｇ））。本実施形態では、桟状部材３の幅が２５μｍ、高さが２２μｍになるように、３次メッキ層を１次メッキ層６と２次メッキ層７の外周に積層している。
【００３８】
なお、３次メッキ層８は、ニッケル・リン合金を無電解メッキでメッキしたが、３次メッキ層８を形成する金属は、ニッケル・リン合金には限られない。他の電解ニッケル合金（例えば、ニッケル・ホウ素合金）であっても、純ニッケルであっても良い。
【００３９】
また、ここでは、銅板をベース材４に使って、１次メッキ層６を形成した後に、選択的エッチングによって除去する例を示したが、ベース材４の素材は銅に限定されない。他の金属、例えばアルミニウムをベース材４に使って、１次メッキ層６を形成した後に、選択的エッチングによって除去してもよい。
【００４０】
また、ベース材４を除去する方法はエッチングには限られない。例えば、ステンレスの薄板をベース材４に使って、１次メッキ層６を形成した後で、１次メッキ層６をベース材４（ステンレスの薄板）から引きはがすようにすれば、ベース材４の再使用ができ、製造コストの削減が期待できる。
【００４１】
また、３次メッキ層８の外周（つまり、桟状部材３の外周）にシリカ系撥水処理剤（例えば、Ｎａｎｏｇａｔｅ社製  E2C401）を、スプレーして、２３０℃で１時間乾燥すれば、撥水性を備えた皮膜が形成されて、インクの切れをさらに良くすることができる。
【００４２】
さて、前述の実施形態では、ベース材４を除去（図３（ｄ））した後のレジスト膜５と１次メッキ層６は強度と剛性が低いので、変形や破損が生じる恐れがある。また、２次メッキ層７を形成する際に、メッキ液がレジスト膜５の上面に回って、１次メッキ層６の上面がさらにメッキされて、１次メッキ層６の断面形が変形するおそれがある。そこで、図４に示すように、１次メッキ層６の表面に感光フィルム９を貼付するようにしてもよい。
【００４３】
まず、１次メッキ層６がベース材４の上面に形成された（図４（ａ））後で、１次メッキ層６の表面に感光フィルム９を貼付する（図４（ｂ））。なお、感光フィルム９は、感光フィルム９とレジスト膜５及び１次メッキ層６の間の空気を引き抜きながら貼付する。つまり、いわゆる真空ラミネート工法を使用して、感光フィルム９とレジスト膜５及び１次メッキ層６の間に隙間が残らないようにする。そして、感光フィルム９を露光して、固化する。
【００４４】
次に、選択的エッチングを行って、ベース材４を除去する（図４（ｃ））。このとき、レジスト膜５及び１次メッキ層６は固化された感光フィルム９で、いわば、裏打ち補強されているから、ベース材４を除去しても変形や破損の恐れは少ない。
【００４５】
さらに、レジスト膜５の下面から、１次メッキ層６に対して、ニッケルをメッキして、２次メッキ層７を形成する（図４（ｄ））。このとき、１次メッキ層６は固化された感光フィルム９で密封されているから、メッキ液がレジスト膜５の上面側に流れたとしても、１次メッキ層６の上面がメッキされることはない。
【００４６】
以上説明したように、本発明のメッシュシートの製造方法によれば、メッキを重ねてメッシュシートを形成するので、強度や剛性を確保するために必要な厚さと、印刷品質の確保に必要な、繊細なメッシュパターンを備えたメッシュシートを製造することができる。
【００４７】
また、本発明の製造方法で製造したメッシュシートの桟状部材は略楕円形の断面を備えるので、メッシュシートの透穴は、入り口が広く、中間が狭く、出口が再び広くなるような形状になるので、スクリーン印刷に使用した場合のインクの切れがよい。
【００４８】
また、図５に示すように、本発明の製造方法で製造したメッシュシート(図５（ａ）)
は、従来の製造方法で製造したメッシュシート(図５（ｂ））に比べて、シャープなメッシュパターンが得られるので、スクリーン印刷に使用した場合に、鮮明な印刷画像が得られる。
【００４９】
また、桟状部材３の間隔が狭い（つまり穴径が小さい）メッシュパターンを有する場合に、１次メッキ層６および２次メッキ層７を形成した後に、３次メッキ層８を形成すると、３次メッキ層８を形成する金属は、上下方向（メッシュシート１の表裏方向）に多く積層され、左右方向（穴径方向）に積層される金属は少なくなるので、図６に示すように、桟状部材３の断面形状を縦長にすることができる。このような現象が生じる原因はよく分からないが、メッシュシートの上下の空間は遮るものがないので、メッキ液中の金属イオンの供給が活発に行われ、一方、穴の中では金属イオンの供給が少なくなるためではないかと思われる。このように桟状部材３の断面形状を縦長にすると、メッシュシート１を厚くして、強度及び剛性を確保するとともに穴径を小さくすることができるので、有益である。
【００５０】
なお、本明細書では、本発明に係るメッシュシート１をスクリーン印刷に使用する例を示したが、本発明に係るメッシュシート１の用途はこれに限られない。例えばインクジェットプリンタのノズル、あるいはフィルタ等に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るメッシュシートの平面図である。
【図２】前記メッシュシートの断面図である。
【図３】前記メッシュシートの製造手順を示す説明図である。
【図４】前記メッシュシートの製造手順の変形例を示す説明図である。
【図５】本発明の製造方法で製造したメッシュシートと従来の製造方法で製造したメッシュシートを対比する写真である。
【図６】本発明の製造方法で製造したメッシュシートの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  メッシュシート
２  透穴
３  桟状部材
４  ベース材
５  レジスト膜
６  １次メッキ層
７  ２次メッキ層
８  ３次メッキ層
９  感光フィルム
１０  従来の製造方法で製造したメッシュシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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